FEMs on Composite Meshes for Tuning Plasma Equilibria in Tokamaks
Résumé
We rely on a combination of different finite element methods on composite meshes, for the simulation of axisymmetric plasma equilibria in tokamaks. One mesh with Cartesian quadrilaterals covers the burning chamber and one mesh with triangles discretizes the region outside
the chamber. The two meshes overlap in a narrow region around the chamber. This approach gives the flexibility to achieve easily and at low cost higher order regularity for the approximation of the flux function in the area that is covered by the plasma, while preserving accurate meshing of the geometric details in the exterior. The continuity of the numerical solution across the boundary of each subdomain is enforced by a mortar-like projection. We show that higher order regularity is very beneficial to improve computational tools for tokamak research.
Nous allons utiliser différentes méthodes d’éléments finis sur des maillages composite, pour la simulation des équilibres du plasma dans les tokamaks. Un maillage composé de rectangles avec des quadrilatérales cartésiennes couvre la chambre de combustion et une autre maillage des triangles discrétise la région à l’extérieur de la chambre. Les deux maillages se chevauchent dans une région étroite autour de la chambre. Cette approche a la flexibilité nécessaire pour réaliser facilement et à moindre coût une régularité plus élevé pour l’approximation du flux magnétique dans la zone couverte par le plasma, tout en préservant des détails géométriques à l’extérieur. La continuité de la solution numérique à travers la limite de chaque sous-domaine est imposée par une projection de type mortar. Nous montrons que la régularité d’ordre supérieur est très bénéfique pour affiner les outils de calcul qui sont utilisés en recherche pour mieux maîtriser les experiments dans des tokamaks.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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